【文章內容簡介】 方式，通常用的固體有水冰、鹽水和干冰。 固體制冷具有制冷設備簡單，投資和運行費用低，故障率低，維修費用少，無噪聲等優(yōu)點；但固體制冷也存在著一定的缺點，水冰制冷吸熱量較小，車廂內降溫有限，而干冰制冷升華易引起結霜，冷卻速度慢，時間長，成本較高。 （ 2）冷板制冷 冷板制冷的原理就是蓄冷劑冷凍后所蓄存的冷量進行制冷。運輸前先將廂 內冷板中的蓄冷劑進行“充冷”，使其在運輸過程中利用冷板中的蓄冷劑融化吸熱，使廂內溫度保持在運輸貨物的室溫范圍內。故冷板又稱“蓄冷板”。 冷板制冷的優(yōu)點是冷藏溫穩(wěn)定，制冷時無噪聲，故障少，結構簡單，投資費用較低等特點。但其制冷時間有限，僅適用于中、短途公路運輸。冷藏汽車的冷凍板，往往被采用與航空等運送珍貴水果、新鮮海鮮等各類保鮮食品。 （ 3）液氮制冷 液氮制冷就是利用液氮汽化吸熱進行制冷。在大氣壓力下，液氮的沸點為 196℃，汽化潛熱為 200kJ/ （ kg178。℃ ） ,因此每千克液氮汽 化并升溫至 20℃時，所吸收的熱量約為 385kJ,液氮沸點低，且是制氧副產品，因而得到了較廣泛的應用。 液氮制冷裝置結構簡單、工作可靠，無噪聲和污染；液氮制冷量大、制冷迅速，適于速凍。液氮汽化不會使廂內受潮，并且液氮對食品保鮮、防止干耗均有好處。此外，液氮制冷控溫精確（177。 2℃）。但是液氮成本較高，需經常充注，因而推廣受到一定限制。同理，其他低溫汽化的液態(tài)氣體，亦可為制冷劑，如液態(tài)二氮化碳。 （ 4）機械制冷機 機械制冷方式有：蒸氣壓縮式、吸收式、蒸汽噴射等。目前以蒸汽壓縮式應用的最為廣泛。 制冷方式 的對比分析 固體制冷成本高，消耗量大，廂內溫度難調（干冰），單位質量的吸熱量較小，車黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 6 廂內降溫較小，而且鹽冰融化后會污染環(huán)境、食品、腐蝕車廂和使車廂受潮（水冰或鹽冰），故實際應用較少。 液氮制冷也是成本很高，且需要經常充注，實際用的也不是很多。 機械制冷是目前應用最廣泛的，主要原因在于制冷機組既能制冷又能加熱，擴大了使用范圍；廂內溫度可實現自控調節(jié)，調溫精確、可靠，調溫范圍較寬，能適應各種不同冷藏貨物的運輸。盡管機械制冷裝置結構比較復雜、購置及費用較高，運轉噪聲較大等問題，但迄今為止，機械制冷仍為一種可靠、有 效的制冷方式。 冷板裝置本身較重、體積較大，占據了車廂的一定體積，而且充冷一次僅可持續(xù)工作 8~15h。因此冷板制冷適合于中、輕型冷藏的中短途運輸，近幾年來，隨著能源的環(huán)境污染問題日益突出，冷板制冷的應用發(fā)展較快，已成為僅次于機械制冷的制冷方式 [6]。 綜合來看，機械制冷和冷板制冷的應用非常廣泛，大約 75%~80%的冷藏保溫汽車采用這兩種制冷方式。但是也不是十全十美，還是有自己的缺點。盡管如此，這兩種制冷方式還是被廣大用戶所認可。究竟采取哪種制冷方式關鍵還是和實際聯系起來，綜合考慮。對于此次設計決定采用冷板制 冷，主要是考慮以下幾個方面： ① 冷板制冷適合于中、短途運輸，與本設計思路相符合。 ② 冷板制冷價格上相對便宜，維修上也會更方便。 ③ 冷板制冷方便安裝，采用非獨立式制冷方案?？梢圆挥秒S車帶制冷機組，需要依賴地面的制冷機組對其進行“充冷”。 冷藏保溫車的總體結構與布置 冷板式冷藏汽車是利用冷板制冷。冷板結構如圖 所示。 圖 蓄冷板結構圖 1蓄冷板外殼 2蓄冷液 3蒸發(fā)器盤管 4制冷劑進口快速接口 5制冷劑出口快速接口 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 7 圖中制冷板為金屬密封容器 1，其內裝有供蒸發(fā)用的金屬盤 管 3，盤管和冷板內壁之間充滿了制冷劑 2（制冷劑為低融點共晶溶液）?！俺淅洹睍r，制冷劑壓縮盤管內的制冷劑循環(huán)制冷，使蓄冷劑凍結而蓄存一定冷量，然后在運輸途中，依靠冷板中的蓄冷劑不斷融化，釋放“冷量”，以保持廂內溫度一定。 冷板的數量和布置主要取決于車廂容積的大小。微型冷藏汽車一般僅在廂內前壁安裝一塊冷板；輕型冷藏汽車需裝 2～ 3 塊；中型冷藏汽車需裝 3～ 5 塊；重型冷藏汽車則不少于 6 塊。當廂內采用 2 塊以上冷板時，廂內兩側壁安裝的冷板應對稱布置。 冷板冷藏汽車按是否自帶制冷裝置，可分為獨立式和非獨立式兩類 [7]。 獨立式冷板冷藏汽車在車廂內除裝有冷板外，還裝有對冷板“充冷”的制冷機組。需要時，僅需接通地面上的電源，即可自行對冷板進行充冷。其結構形式如圖 所示。 非獨立式冷板冷藏汽車本身不帶制冷機組，需要依賴地面制冷機組對冷板“充冷”。因此冷板內蒸發(fā)器盤管必須將其接口布置在車廂右側，以便與制冷機組的接口相接進行制冷。其結構形式如圖 所示。 圖 獨立式冷板冷藏汽車 1汽車底盤 2隔熱車廂與連接裝置 3制冷機組 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 8 圖 非獨立式冷板冷藏汽車 1汽車底盤 2隔熱車廂與連接裝置 3冷板蒸發(fā)盤管接口盒 4冷板 綜上所述可知：對于距離較長、地面服務設施不 全者，宜采用獨立式；反之，宜采用非獨立式。 冷板冷藏汽車按其車廂內空氣流動方式不同，可分為自然對流式和強制通風式兩種。自然對流式是依靠廂內空氣的溫差形成自然對流，促使廂內溫度趨于均勻；強制通風式是冷板一端裝有風機，強制廂內空氣流動，加速廂內溫度趨于均勻。要求冷板提供的制冷量取決于箱體的傳熱系數、箱體容積、廂內所需冷藏溫度、環(huán)境溫度以及保溫時間等。冷板設計應考慮其搬運和裝卸的方便性，每塊冷板的最大質量最好在100kg 左右，厚度在 50～ 70mm。對于豎直放置的冷板，因“充冷”時冷板下部先凍結，故設計時，冷板長度 應大于高度。 二類底盤的選擇 目 前，改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設計的專用底盤 [8]。汽車底盤的選擇或設計專用底盤主要根據專用汽車的類型、用途、裝載質量、使用條件、專用汽車的性能指標、專用設備或裝置的外形尺寸、動力匹配等來決定。 目前我國對于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設計。這是目前專用汽車設計中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型整車的基礎上。去掉貨箱。在改裝設計的總布置時，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置 或特種車身。采用二類汽車底盤進行改裝設計工作的重點是整車總體布置和工作裝置設計。在設計時若嚴格控制了整車總質量、軸載質量分配、質心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對改裝后的整車重新作黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 9 出性能分析和計算。 對客車、客貨兩用車則通常采用三類汽車底盤改裝設計。所謂三類汽車底盤， —般是在基本型車的基礎上，去掉貨箱和駕駛室。近年來，我國乘用車發(fā)展很快，對乘用車使用性能的要求也在不斷提高，再用原來的三類汽車底盤改裝的客車已越來越不受歡迎。因此，各類專用客車底盤應運而生。這些專用客車底盤的基本特點是利 用基本型總成，按客車性能要求更新進行整車布置，更新設計懸架系統(tǒng)。這種底盤不僅在質心位置、整車性能特別是平順性方面有很大的變化，而且在傳動系統(tǒng)和動力匹配、以及制動系統(tǒng)等總成方面也有較大的改裝設計。 目前在用普通汽車底盤作改裝設計時．把更換了發(fā)動機的底盤，如將汽油發(fā)動機改換成柴油發(fā)動機．亦當作三類底盤處理。 無論選用二類或三類汽車底盤，很難完全滿足某些專用汽車的性能要求。例如用普通汽車底盤改裝廂式貨車、存在質心過高，軸荷分配不合理的問題；改裝消防車，首先是底盤車速就達不到要求；改裝客廂式專用車，存在平順性差的問 題。因此，可以這樣說，若要使我國的專用汽車上質量、上檔次，一定要開發(fā)出一些具有特點的專用汽車底盤。 在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應滿足下述要求 [9]： （ 1） 適用性 對貨運車用的總成應適應貨運要求，保證貨運安全無損；對乘用車用的總成應適于乘客的需要．達到乘座安全舒適；對各種專用改裝車的總成應適于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標進行改裝選型設計，例如各種取力器的輸出接口等。 （ 2） 可靠性 所選用的各總成工作應可靠，出現故障的幾率少，零部件要有足夠的強度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應趨于均衡。 （ 3） 先進性 所選用的底盤或總成．應使整車在動力性、經濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標和功能方面達到同類車型的先進水平。而且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)標準的要求。 （ 4） 方便性 所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。在選用專用汽車底盤時，除了上述因素外，還有以下兩個很重要的方面：一是汽車底盤價格。二是汽車底盤供貨要有來源。 根據本設計所要求的載貨量以及本次設計的任務要求，選用二類底盤為設計基礎，黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 10 選用底盤型號為 CA1103P9K2LE。參數如 所示： 表 底盤參數 企業(yè)名稱 中國第 一汽車集團公司 規(guī)格（ mm） 長： 6632 寬： 2244 高： 2558 底盤型號 CA1103P9K2LE 底盤類型 二類 產品名稱 平頭柴油載貨汽車底盤 產品商標 解放牌 燃油類型 柴油 轉向形式 方向盤 軸數 2 軸距（ mm） 3750 彈簧片數 11/7+6 輪胎數 6 輪胎規(guī)格 輪距（ mm） 前輪： 1800 后輪： 1800 總質量（ kg） 10490 前排乘客 3 最高車速（ km/h） 99 最大爬坡地（176。） 28 接近離去角（176。） 18/24 前懸后懸 1330/1176 整備質量（ kg） 4200 依據標準 GB38472020，GB176912020 國Ⅲ 本章小結 本章主要介紹了冷藏汽車的分類以及冷藏汽車的制冷方式，對比分析各種制冷方式的優(yōu)、缺點和車次設計的設計要求，對本設計中所采用的冷板式冷藏汽車進行了總體布置，并確定了本設計所使用的二類底盤的型號。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 11 第 3 章 制冷裝置的設計 冷藏保溫汽車的熱工參數 （ 1）車廂總傳熱系數 K 系數 K 是冷藏保溫汽車重要的熱工參數，是用來評價車廂隔熱性能的綜合性指標。計算公式為： TFQK ?? （ ） 式中 Q—— 單位時間內通過車廂的壁熱量（ W） ； F—— 車廂內外表面積的幾何平均值（㎡）； T? —— 車廂內外平均溫度差（ K）； K—— 車廂總傳熱系數〔 W/(㎡178。 K)〕。 冷藏汽車車廂內溫度調控范圍與 K值的關系見表 。 表 冷藏汽車廂內條紋范圍與總傳熱系數 K 冷藏汽車 種 類 廂 內調溫范圍 傳熱系數 K/(W178。 2?m 178。 1?K ) 等級 內溫at /℃ 外溫 at /℃ 強化隔熱型 普通隔熱型 機 械 冷 藏 汽 車 A +12～ 0 +30 ≤ ～ B 10～ +12 ≤ — C +12～ 20 ≤ — D ≤+2 ≤ ～ E ≤10 ≤ — F ≤20 ≤ — 非機械冷藏汽 車 A ≤+7 +30 ≤ ～ B ≤10 ≤ — C ≤20 ≤ — 有加熱裝置的冷藏汽車 A 10～ +12 +30～ 10 ≤ ～ B 20～ +12 +30～ 20 ≤ — 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 12 根據總傳熱系數 K 的大小，車廂可分為 A、 B、 C 三類（見表 ），且規(guī)定冷藏車不準采用 C 類車廂。為了滿足一定的運輸要求。應盡可能提高車廂的隔熱 性能，故一般冷藏車廂的總傳熱系數 K 值應按表 中的 A 級選取。 表 車廂按 K 值分類 貨箱類別 A B C 傳熱系數 K/(W178。 2?m 178。 1?K ) ≤ ＞ ～ ＞ ～ L XLVVL? () 式中 LV —— 1h 內車廂泄露的空氣量（ 3m /h）； XV —— 車廂容積（ 3m ）。 按漏氣倍數的不同，車廂也可分為 A、 B、 C三類，并且規(guī)定冷藏車不準采用 C類車廂。各類車廂的漏氣倍數見表 。 表 各類車廂的漏氣倍數 內外壓強 / aP 傳熱面積 / 2m 漏氣倍數 / 1?h A B C 100177。10 ＞ 40 20～ 40 ＜ 20 對于運輸水果、蔬菜等需要呼吸的貨物，在車廂上必須裝用通風口，引入新鮮空氣以保證正常換氣。水果、蔬菜正常呼吸所需要的車廂換氣量與其品種、廂內溫度以及廂內外溫度差等有關。若水果、蔬菜排出的二氧化碳氣體越多、廂內溫度越高，以及廂內外溫度差大，則所需要的換氣量也就越大。一般來說，長途運輸蔬菜，水果的冷藏保溫汽車，如果中途不開車廂門，換氣量約為 50～ 80 3m /h。短途運